操作系统实验报告

1、 实验二 进程调度1目的和要求通过这次实验，理解进程调度的过程，进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略，进一步体会多道程序并发执行的特点，并分析具体的调度算法的特点，掌握对系统性能的评价方法。2实验容阅读教材计算机操作系统第二章和第三章，掌握进程管理及调度相关概念和原理。编写程序模拟实现进程的轮转法调度过程，模拟程序只对PCB进行相应的调度模拟操作，不需要实际程序。假设初始状态为：有n个进程处于就绪状态，有m个进程处于阻塞状态。采用轮转法进程调度算法进行调度(调度过程中，假设处于执行状态的进程不会阻塞)，且每过t个时间片系统释放资源，唤醒处于阻塞队列队首的进程。程序要求如下：1）输出系统中进

2、程的调度次序；2）计算CPU利用率。3实验环境Windows操作系统、VC+6.0C语言4设计思想：（1）程序中进程可用PCB表示，其类型描述如下：struct PCB_type intpid ;/进程名int state ; /进程状态 2表示“执行”状态 1表示“就绪”状态 0表示“阻塞”状态int cpu_time ; /运行需要的CPU时间（需运行的时间片个数） 用PCB来模拟进程；（2）设置两个队列，将处于“就绪”状态的进程PCB挂在队列ready中；将处于“阻塞”状态的进程PCB挂在队列blocked中。 队列类型描述如下：struct QueueNode struct PCB_t

3、ype PCB;Struct QueueNode *next;并设全程量：struct QueueNode *ready_head=NULL,/ready队列队首指针*ready_tail=NULL , /ready队列队尾指针*blocked_head=NULL,/blocked队列队首指针*blocked_tail=NULL; /blocked队列队尾指针（3）设计子程序：start_state();读入假设的数据，设置系统初始状态，即初始化就绪队列和阻塞队列。dispath();模拟调度，当就绪队列的队首进程运行一个时间片后，放到就绪队列末尾，每次都是队首进程进行调度，一个进程运行结束就

4、从就绪队列中删除，当到t个时间片后，唤醒阻塞队列队首进程。calculate(); 就绪进程运行一次，usecpu加1，当就绪队列为空时unusecpu加1，CPU利用率为use_cpu/(use_cpu+unuse_cpu)。5源代码：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>struct PCB_type int pid ; /进程名 int state ; /进程状态 /2-表示"执行"状态 /1-表示"就绪"状态 /0-表示"阻塞"状态 int cpu_time ; /运行需

5、要的CPU时间（需运行的时间片个数）;struct QueueNode struct PCB_type PCB; struct QueueNode *next;struct QueueNode *ready_head=NULL, /ready队列队首指针 *ready_tail=NULL, /ready队列队尾指针 *block_head=NULL, /blocked队列队首指针 *block_tail=NULL; /blocked队列队尾指针int use_cpu,unuse_cpu;void start_state() /读入假设的数据，设置系统初始状态 int n,m; int i; s

6、truct QueueNode *p,*q; printf("输入就绪节点个数n:"); scanf("%d",&n); printf("输入阻塞节点个数m:"); scanf("%d",&m); p=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(struct QueueNode); p->next =NULL; ready_head=ready_tail=p; for(i=0;i<n;i+) p=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(

7、struct QueueNode); p->next =NULL; p->PCB.state=1; printf("输入就绪进程%d的pid和cpu_time:",i+1); scanf("%d%d",&p->PCB.pid,&p->PCB.cpu_time);ready_tail->next=p;ready_tail=p; q=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(struct QueueNode); q->next =NULL; block_head=block_tai

8、l=q; for(i=0;i<m;i+) q=(struct QueueNode *)malloc(sizeof(struct QueueNode); q->next=NULL; q->PCB.state=0; printf("输入阻塞进程%d的pid和cpu_time:",i+1); scanf("%d%d",&q->PCB.pid,&q->PCB.cpu_time);block_tail->next=q;block_tail=q; printf("n处于就绪状态的进程有:n");

9、 p=ready_head->next; i=1; while(p) printf(“进程%d的pid和state和cpu_time:%5d%5d%5dn",i,p->PCB.pid,p->PCB.state,p->PCB.cpu_time); p=p->next; i+; void dispath() /模拟调度 int x=0,t; use_cpu=0; unuse_cpu=0; printf("输入t:"); scanf("%d",&t); printf("开始调度n"); whi

10、le(ready_head!=ready_tail|block_head!=block_tail) struct QueueNode *p,*q; if(ready_head!=ready_tail) p=ready_head->next; ready_head->next=p->next; p->next=NULL; if(ready_head->next=NULL) ready_tail=ready_head; p->PCB.state=2; printf("进程%d调度t",p->PCB.pid); use_cpu+; x+;

11、 p->PCB.cpu_time-; if(p->PCB.cpu_time) ready_tail->next=p;ready_tail=p; else printf("进程%d完成t",p->PCB.pid); free(p); else unuse_cpu+; x+; printf("空闲一个时间片t"); if(x=t&&block_head!=block_tail) q=block_head->next; block_head->next=q->next; q->next=NULL;

12、 if(block_head->next=NULL) block_tail=block_head; ready_tail->next=q; ready_tail=q; x=0; void calculate() /计算CPU利用率printf("ncpu的利用率%.2fn",(float)use_cpu/(use_cpu+unuse_cpu);void main()start_state(); dispath(); calculate(); 6运行结果：7实验总结：实验帮我复习了数据结构和C语言，且巩固课本知识，知道了如何定义结构体，如何在队列中增删节点。模拟进

13、程调度帮我们巩固了进程三状态之间的变迁。懂得调式的重要性。总之，我们明白了理论联系实际。多看书，多上机。实验三可变分区存储管理1目的和要求通过这次实验，加深对存管理的认识，进一步掌握存的分配、回收算法的思想。2实验容阅读教材计算机操作系统第四章，掌握存储器管理相关概念和原理。编写程序模拟实现存的动态分区法存储管理。存空闲区使用自由链管理，采用最坏适应算法从自由链中寻找空闲区进行分配，存回收时假定不做与相邻空闲区的合并。假定系统的存共640K，初始状态为操作系统本身占用64K。在t1时间之后，有作业A、B、C、D分别请求8K、16K、64K、124K的存空间；在t2时间之后，作业C完成；在t3时

14、间之后，作业E请求50K的存空间；在t4时间之后，作业D完成。要求编程序分别输出t1、t2、t3、t4时刻存的空闲区的状态。3实验环境Windows操作系统、VC+6.0C语言4.设计思想模拟存分配和回收，要设置两个链队列，一个空闲区链和一个占用区链，空闲区链节点有起始地址，大小和指向下一节点的指针等数据域，占用区链节点有起始地址，大小，作业名和指向下一节点的指针等数据域，本实验用最坏适应算法，每次作业申请存都是从空闲链队头节点分配，如果相等，就删除空闲头结点，如果小于申请的，就不分配，否则就划分存给作业，剩下的存大小，重新插入空闲链队，按从大到小，接着把作业占用的存放到占用区链节点的末尾。每

15、次作业运行完，就要回收其占用的存大小，把作业节点按从大到小插入到空闲链队中。5.源代码：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>struct freelinkNodeint len;int address; struct freelinkNode *next;struct busylinkNodechar name; int len;int address;struct busylinkNode *next;struct freelinkNode *free_head=NULL; /自由链队列（带头结点）队首指针 struct busyli

16、nkNode *busy_head=NULL; /占用区队列队（带头结点）首指针 struct busylinkNode *busy_tail=NULL; /占用区队列队尾指针void start(void) /* 设置系统初始状态*/ struct freelinkNode *p; struct busylinkNode *q; free_head=(struct freelinkNode*)malloc(sizeof(struct freelinkNode); free_head->next=NULL; / 创建自由链头结点 busy_head=busy_tail=(struct b

17、usylinkNode*)malloc(sizeof(struct busylinkNode); busy_head->next=NULL; / 创建占用链头结点 p=(struct freelinkNode *)malloc(sizeof(struct freelinkNode); p->address=64; p->len=640-64;/OS占用了64K p->next=NULL; free_head->next=p; q=(struct busylinkNode *)malloc(sizeof(struct busylinkNode); q->nam

18、e='S' /* S表示操作系统占用 */ q->len=64; q->address=0; q->next=NULL; busy_head->next=q; busy_tail=q;void requireMemo(char name, int require) /*模拟存分配*/freelinkNode *w,*u,*v;busylinkNode *p;if(free_head->next->len>=require)p=(struct busylinkNode*)malloc(sizeof(struct busylinkNode)

19、; p->name=name; p->address=free_head->next->address; p->len=require;p->next=NULL; busy_tail->next=p;busy_tail=p;else printf("Can't allocate"); w=free_head->next; free_head->next=w->next; if(w->len=require) free(w);elsew->address=w->address+require

20、; w->len=w->len-require; u=free_head; v=free_head->next; while(v!=NULL)&&(v->len>w->len)u=v;v=v->next; u->next=w; w->next=v;void freeMemo(char name) /* 模拟存回收*/ int len; int address;busylinkNode *q,*p;freelinkNode *w,*u,*v;q=busy_head; p=busy_head->next; while(p!

21、=NULL)&&(p->name!=name) q=p; p=p->next; if (p=NULL)printf("%c is not exist",name);else if(p=busy_tail)busy_tail=q; elseq->next=p->next; len=p->len;address=p->address;free(p); w=(struct freelinkNode*)malloc(sizeof(struct freelinkNode); w->len=len; w->address=address; u=free_head; v=free_head->next; while(v!=NULL)&&(v->len>len) u=v;v=v->next; u->next=w; w->next=v;void past(int time) /* 模拟系统过了time 时间*/printf("过了时间%d后:n",time);void p